JP2023514048A - 分解性セルロースエステル - Google Patents

Abstract

分解性セルロースエステルが、本明細書に開示される。セルロースエステルは、タバコフィルター又は成形品などの物品に使用するために、トウへと形成され得る。塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、セルロースエステルを分解するために、セルロースエステルに含まれる。【選択図】なし

Description

優先権の主張
本出願は、全内容及び開示が参照により本明細書に組み込まれる、２０２０年２月１０日に出願の米国仮特許出願第６２／９７２，６２１号の優先権を主張する。

本発明は、概して、セルロースエステル中に、塩基性材料、酵素材料、又は塩基性及び酵素材料の組合せを含めることによって、酢酸セルロースなどのセルロースエステルを分解するための方法に関する。特に、本発明は、セルロースエステルトウ又は物品中に被覆された塩基性及び／又は酵素材料を含めることに関する。

セルロースエステルは、成形品中で及びタバコフィルター中の酢酸セルローストウとしての使用を含む、多くの目的のために広く使用されている。酢酸セルロースなどのセルロースエステルは、分解することが知られているバイオポリマーであるが、分解速度は、天然セルロースよりゆっくりである。例えば、酢酸セルロースは、十分なアセチル基が除去されて、微生物が分解のための材料を認識できるようになるまで分解しないため、タバコフィルターは、分解するまで最大で１５年間かかることがある。喫煙の後、フィルターは、環境中に廃棄されることが多く、世界の人為的なごみの最も一般的な形態の１つである。推定４．５兆のタバコフィルターが、毎年ごみになっている。酢酸セルロースの分解時間及びフィルターに含まれる可塑剤のため、ごみが、望ましい水準より長くとどまる。酢酸セルロースを含む生分解性フィルターを形成する試みが行われてきたが、これらの試みは、修正及び／又は添加剤によるタバコの味の望ましくない変化、並びに十分に減少されない分解時間を含む様々な理由のため成功していない。セルロースエステルから構成される成形品には、同様の欠陥がある。

参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，０８４，２９６号明細書には、酢酸セルロース又は他のセルロースエステル、並びに（１）３０ｍ^２／ｇ以上の比表面積、（２）０．００１～０．０７μｍの一次粒径、又は（３）３０ｍ２／ｇ以上の比表面積及び０．００１～０．０７μｍの一次粒径を有するアナターゼ型酸化チタンを含む組成物が開示されている。光分解性及び分散性を改善するために、酸化チタンの表面が、リン酸塩若しくは他のリン化合物、多価アルコール、アミノ酸などで処理され得る。２．１５を超えない平均置換度を有する低置換度セルロースエステルの使用は、高い生分解性を確実にする。組成物は、可塑剤及び／又は脂肪族ポリエステル、生分解促進剤（例えば有機酸若しくはそのエステル）をさらに含み得る。分解性セルロースエステル組成物は、高度に光分解性及び成形可能であるため、様々な物品の製造に有用である。

参照により本明細書に組み込まれる米国特許第８，３９７，７３３号明細書には、開繊された（ｂｌｏｏｍｅｄ）酢酸セルローストウのフィルター要素及びフィルター要素を囲むプラグラップ、及びトウ中に分散されたピルを含む分解性タバコフィルターが開示されている。ピルは、水溶性又は透水性材料の内層及び２．０～２．６の範囲の置換度（Ｄ．Ｓ．）を有する酢酸セルロースの外層により封入される酢酸セルローストウの加水分解を触媒するように構成された材料を含む。

参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００９／０１５１７３８号明細書には、開繊された酢酸セルローストウのフィルター要素、フィルター要素を囲むプラグラップ、及びトウと接触したコーティング又はピルのいずれかを含む分解性タバコフィルターが開示されている。コーティング及び／又はピルは、酢酸セルローストウ及び水溶性マトリクス材料の加水分解を触媒するように構成された材料から構成され得る。この材料は、酸、酸性塩、塩基、及び／又は酸を生成するように構成された細菌であり得る。コーティングは、トウ、プラグラップ、又はその両方に適用され得る。ピルは、フィルター要素に入れられ得る。水が水溶性マトリクス材料と接触すると、加水分解を触媒するように構成された材料が、放出され、酢酸セルローストウの加水分解、及びその後の分解を触媒する。上記は、セルロースエステルで構成された物品にも適用可能である。

したがって、物品及びタバコフィルターに使用されるセルロースエステルの分解を補助する材料の制御及び持続放出が必要とされている。

いくつかの態様において、本開示は、１．３超の置換度を有するセルロースエステルを含む分解性セルロースエステル物品であって、物品の少なくとも一部が、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、分解性セルロースエステル物品に関する。セルロースエステルは、酢酸セルロース、酪酸セルロース、プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、フタル酸セルロース、及びそれらの組合せを含み得る。いくつかの態様において、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せは、セルロースエステル物品におけるコーティングとして提供され得る。他の態様において、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せは、分解性セルロースエステル物品内のピルとして提供され得る。ピルは、コーティングを含み得る。塩基性材料は、少なくとも７．４、好ましくは、少なくとも７．６のｐＨを有し得る。塩基性材料は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み得る。ピルは、塩基性材料及び酵素材料を含んでいてもよく、酵素材料は、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む。酵素材料は、エステラーゼを含み得る。ピルのコーティングは、塩基性材料を含み得る。ピルは、酵素材料を含んでいてもよく、酵素材料は、第２のコーティング材料で被覆され得る。ピルは、エステラーゼ、及びセルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む酵素材料を含み得る。コーティング材料は、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬの水溶性を有し得る。コーティング材料は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含み得る。コーティング材料は、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含み得る。コーティング材料は、酢酸セルロースを含まなくてもよい。第２のコーティング材料は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含み得る。第２のコーティング材料は、オリゴ糖、単糖、及び／又はポリヒドロキシアルカノエートを含み得る。ピルは、水に曝されると、２０日以下で少なくとも２０％、好ましくは、少なくとも３０％、より好ましくは、少なくとも６０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化し得る。

いくつかの態様において、本開示は、分解性タバコフィルターであって：開繊された酢酸セルローストウを含むフィルター要素であって、酢酸セルロースが、１．３超の置換度（ＤＳ）を有する、フィルター要素と；開繊された酢酸セルローストウ中に分散されたピルと；フィルター要素を少なくとも部分的に囲むプラグラップとを含み；ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性タバコフィルターに関する。塩基性材料の水溶性は、コーティングの水溶性より低い。塩基性材料は、少なくとも７．４、好ましくは、少なくとも７．６のｐＨを有し得る。塩基性材料は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み得る。ピルは、塩基性材料及び酵素材料を含んでいてもよく、酵素材料は、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む。酵素材料は、エステラーゼを含み得る。コーティングは、０．１～１００μｍの厚さを有し得る。ピルは、その最大直径で、１～１０ｍｍのサイズを有し得る。ピルのコーティングは、塩基性材料を含み得る。ピルは、酵素材料を含んでいてもよく、酵素材料は、第２のコーティング材料で被覆される。ピルは、エステラーゼ、及びセルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む酵素材料を含み得る。コーティング材料は、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬの水溶性を有し得る。コーティング材料は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含み得る。コーティング材料は、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含み得る。コーティング材料は、酢酸セルロースを含まなくてもよい。第２のコーティング材料は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含み得る。第２のコーティング材料は、オリゴ糖、単糖、及び／又はポリヒドロキシアルカノエートを含み得る。ピルは、水に曝されると、２０日以下で少なくとも２０％、好ましくは、少なくとも３０％、より好ましくは、少なくとも６０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化し得る。

いくつかの態様において、本開示は、分解性酢酸セルローストウであって、酢酸セルローストウが、１．３超の置換度を有し、酢酸セルローストウが、酢酸セルローストウ中に分散されたピルをさらに含み、ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性酢酸セルローストウに関する。

いくつかの態様において、本開示は、分解性酢酸セルローストウを形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有する酢酸セルローストウを提供すること；ｂ）ピルを、酢酸セルローストウ中に分散させることを含み、ピルが、塩基性材料、及び酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する、方法に関する。ピルは、アセテート部分を加水分解し得、酢酸セルローストウ内のグリコシド結合を切断する。

いくつかの態様において、本開示は、分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルを提供すること；ｂ）ピルを、セルロースエステル中に分散させることを含み、ピルが、塩基性材料、及び酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、セルロースエステルを脱アセチル化する、方法に関する。

いくつかの態様において、本開示は、分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルからセルロースエステル物品を形成すること；及びｂ）セルロースエステル物品の少なくとも一部上にコーティングを提供することを含み、コーティングが、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、方法に関する。

いくつかの態様において、本開示は、分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルを提供すること；ｂ）塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを提供すること；及びｃ）押し出し、熱成形、ブロー成形、３Ｄ印刷、射出成形、及びそれらの組合せのうちの少なくとも１つによって、セルロースエステル物品を形成することを含む、方法に関する。

本発明は、添付の、非限定的な図を考慮して、よりよく理解されるであろう。

本開示に係る全分解についての試験結果を示す。 本開示に係る全分解についてのさらなる試験結果を示す。 本開示に係る全分解についてのさらなる試験結果を示す。 本開示に係る全分解についてのさらに他の試験結果を示す。

導入部
本開示は、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを用いることによって、１．３超の置換度を有するセルロースエステルから生分解性セルロースエステルを形成することに関する。いくつかの態様において、本開示は、セルロースエステル物品であって、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、セルロースエステル物品におけるコーティングとして含まれる、セルロースエステル物品に関する。さらなる態様において、本開示は、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せからセルロースエステル物品の一部を形成することに関する。さらに他の態様において、本開示は、セルロースエステル物品中に、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含むピルを含めることに関する。

本開示はまた、酢酸セルローストウを分解するために、１．３超の置換度を有する酢酸セルローストウ中にピルを提供することに関する。いくつかの態様において、ピルは、酢酸セルローストウから形成される分解性タバコフィルターに含まれる。

ピル、コーティング、又は塩基性材料、酵素材料、若しくはそれらの組合せから形成されるセルロースエステル物品の部分が、使用されるかどうかにかかわらず、分解性酢酸セルローストウ又はセルロースエステル物品は、２０日以下で少なくとも１０％だけ分解する。

少なくとも１０％の部分分解に加えて、本明細書に記載される分解性トウ、フィルター、及び物品は、８０％超、例えば、８５％超、９０％超、或いは９５％超の全分解値を有する。このような全分解は、酢酸セルロース又は他のセルロースエステルが、セルロースのように分解することを可能にし、それらがセルロースに分解された後、物品を再利用する可能性を開く。全分解は、ＩＳＯ １９６７９（２０１６）にしたがってｍｇ ＣＯ２生成を測定することによって測定され得る。

背景の項に説明されるように、酢酸セルローストウ中へのピルの包含が、提案されているが、それらの方法は、制限を有し、タバコフィルター向けに提案されているに過ぎず、より広い種類のセルロースエステル物品向けに提案されていない。セルロースエステル分解の基本的機構は、セルロースエステルの置換度（「ＤＳ」）に依存している。セルロースエステルのＤＳは、置換度を指し、例えば、ＡＳＴＭ ８７１－９６（２０１０）によって、酢酸セルロースについて測定され得る。酢酸セルロースが、１．３超のＤＳを有する場合、酢酸セルロースは、存在するアセテート部分のため、天然酵素又は細菌によって分解されない。アセテート部分をヒドロキシル部分で置換し、それによってＤＳを低下させるために、酢酸セルロースは、加水分解される。アセチル部分の加水分解は、脱アセチル化とも呼ばれる。本明細書に記載される分解性タバコフィルターは、典型的に、１．３超、多くの場合、２．０～２．６の範囲のＤＳを有する。フィルターは、開繊された酢酸セルローストウを含むフィルター要素と、開繊された酢酸セルローストウ中に分散されたピルと、フィルター要素を少なくとも部分的に囲むプラグラップとを含む。ピルは、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み得る。ピルは、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化し得る。塩基性及び／又は酵素材料は、重量パーセント基準又はｍｇ基準を含む、本明細書に記載される様々な量で添加され得る。実施例においてさらに記載されるように、塩基性及び／又は酵素材料は、０．１～５０ｍｇ、例えば、１～４０ｍｇ、５～４０ｍｇ、５～３０ｍｇ、５～２０ｍｇ、又はその間の任意の値若しくは範囲の量で添加され得る。したがって、本明細書に記載されるフィルターは、他の公知の酢酸セルローストウフィルターより迅速に分解する。

セルロースエステル
本明細書に記載されるように、本開示は、セルロースエステル、例えば、酢酸セルローストウから形成されるセルロースエステル物品、酢酸セルローストウ、又はタバコフィルター中に塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含めることに関する。塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、セルロースエステルを加水分解し、分解を補助するために、セルロースエステルとともに含まれる。本明細書において使用される際の酢酸セルロースは、二酢酸セルロースを指すが、本明細書に記載されるピル及び方法は、三酢酸セルロース、プロピオン酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酪酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、フタル酸セルロース及びそれらの組合せを含む、他のタイプのセルロースエステルに使用され得る。

セルロースエステルは、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第２，７４０，７７５号で明細書及び米国特許出願公開第２０１３／００９６２９７号明細書で開示されるものを含む、既知のプロセスによって調製され得る。典型的には、アセチル化セルロースは、適切な酸性触媒の存在下でセルロースをアセチル化剤と反応させ、次いで脱エステル化することによって調製される。

セルロースは、コットンリンター、軟材又は硬材を含む様々な材料から供給され得る。軟材は、針葉樹（すなわちマツ科（Ｐｉｎａｌｅｓ）からのニードルベアリング木）からの木材に関して典型的に使用される総称語である。軟材を生成する木としては、松、トウヒ、スギ、モミ、カラマツ、ダグラスファー、ドクニンジン、イトスギ、セコイア及びイチイが含まれる。反対に、硬材という用語は、広葉樹又は被子植物の木からの木材に関して典型的に使用される。「軟材」及び「硬材」という用語は、木材の実際の硬度を必ずしも記載するわけではない。平均的に硬材は、軟材よりも高密度及び硬度であるが、両方の群の実際の木材硬度には、かなりの変動があり、いくつかの軟材木は、硬材木からの木材よりも硬質である木材を実際に生成することが可能である。硬材を軟材から区別する１つの特徴は、硬材木での細孔又は管の存在であり、それは、軟材木では不在である。顕微鏡レベルでは、軟材は、２種類の細胞、縦方向の木材繊維（又は仮導管）及び横方向の放射組織細胞を含有する。軟材では、木の内部での水輸送は、硬材の細孔と異なり、仮導管を通して行われる。いくつかの態様において、硬材セルロースは、アセチル化に関して好ましい。

アシル化剤としては、カルボン酸無水物（又は単に無水物）及びカルボン酸ハロゲン化物、特にカルボン酸塩化物（又は単に酸塩化物）を挙げることができる。適切な酸塩化物としては、例えば、塩化アセチル、塩化プロピオニル、塩化ブチリル、塩化ベンゾイル及び同様の酸塩化物を挙げることができる。適切な無水物としては、例えば、無水酢酸、無水プロピオン酸、無水酪酸、無水安息香酸性及び同様の無水物を挙げることができる。セルロースに種々のアシル基を導入するために、これらの無水物又は他のアシル化剤の混合物も使用可能である。例えば、無水酢酸プロピオン酸、無水酢酸酪酸などの混合無水物をいくつかの実施形態でこの目的のために使用することもできる。

ほとんどの場合、場合により、いくつかの追加的なヒドロキシル基置換（例えば、硫酸塩エステル）とともに、２．４～３などの高度の置換（ＤＳ）値を有する誘導体化セルロースを製造するために、セルロースは、アセチル化剤によって徹底的にアセチル化される。セルロースを徹底的にアセチル化することは、セルロース中の可能な限り多くのヒドロキシル基がアセチル化反応を受けるように、完了に向かって引き起こされるアセチル化反応を意味する。

セルロースのアセチル化を促進するための適切な酸性触媒は、多くの場合、硫酸又は硫酸と少なくとも１つの他の酸との混合物を含有する。硫酸を含有しない他の酸性触媒もアセチル化反応を促進するために同様に使用可能である。硫酸の場合、セルロース中の少なくともいくつかのヒドロキシル基は、アセチル化反応中の硫酸エステルとして最初に官能化されることができる。徹底的にアセチル化されたら、次いで、セルロースは、一般に脱エステル化剤の存在下において、制御された部分的脱エステル化ステップを受ける。これは、制御された部分加水分解ステップと呼ばれる。

脱エステル化は、本明細書で使用される場合、中間体セルロースエステルのエステル基の１つ以上が酢酸セルロースから隔離されて、ヒドロキシル基で置換され、３未満の（第２）ＤＳを有する酢酸セルロース生成物が得られる化学反応を意味する。本明細書で使用される場合、「脱エステル化剤」は、中間体セルロースエステルにおいてヒドロキシル基を形成するために酢酸セルロースのエステル基の１つ以上と反応させることが可能である化学剤を意味する。適切な脱エステル化剤としては、低分子量アルコール、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ペンタノール、Ｒ－ＯＨ（式中、ＲはＣ_１～Ｃ_２０アルキル基である）及びその混合物が挙げられる。水及び水とメタノールとの混合物も脱エステル化剤として使用され得る。典型的には、これらの硫酸エステルのほとんどは、アセチル置換の量を減少させるために使用される制御された部分加水分解中に分離する。低下される置換度は、０．５～３．０、例えば、１．３～３、１．３～２．９、１．５～２．９又は２～２．６の範囲であり得る。本開示のために、置換度は、１．３未満で天然の分解が発生し得るため、典型的に、１．３～２．９である。置換度は、バインダー組成物中で使用される少なくとも１つの有機溶媒に基づいて選択され得る。例えば、アセトンが有機溶媒として使用される場合、置換度は、２．２～２．６５の範囲であり得る。

セルロースエステルの数平均分子量は、３０，０００ａｍｕ～１００，０００ａｍｕ、例えば５０，０００ａｍｕ～８０，０００ａｍｕの範囲であり得、及び１．５～２．５、例えば１．７５～２．２５又は１．８～２．２の多分散度を有し得る。特記されない限り、本明細書に記載される全ての分子量は、数平均分子量である。分子量は、最終トウ又はフィルターロッドの所望の硬度に基づいて選択され得る。分子量が大きいほど、硬度の増加を導くが、分子量が大きいほど、粘度も増加する。セルロースエステルは、粉末又はフレークの形態で提供され得る。

いくつかの態様において、異なる分子量のセルロースエステルフレーク又は粉末の混合物が使用され得る。したがって、高分子量セルロースエステル、例えば６０，０００ａｍｕより高い分子量を有するセルロースエステルのブレンドは、低分子量セルロースエステル、例えば６０，０００のａｍｕ未満の分子量を有するセルロースエステルとブレンドされ得る。高分子量セルロースエステル対低分子量セルロースエステルの比率は、変動し得るが、一般に１：１０～１０：１、例えば１：５～５：１又は１：３～３：１の範囲であり得る。異なるセルロースエステルのブレンドも使用され得、２、３、４つ、又はそれ以上の異なるセルロースエステルを様々な比率で含み得る。いくつかの態様において、１つのセルロースエステルが、大部分を占めて存在し得る一方、他のセルロースエステルが、より少量で存在する。

酢酸セルロース繊維、トウ及びトウベール
本開示の酢酸セルロース繊維を形成するために利用され得るセルロースエステルから繊維を形成するための多数の方法がある。いくつかの実施形態において、セルロースエステルから繊維を形成するために、溶媒中でセルロースエステルを溶解し、ドープ溶液を形成することにより、ドープが形成される。ドープ溶液は、典型的には、高粘性溶液である。ドープ溶液の溶媒は、水、アセトン、メチルエチルケトン、塩化メチレン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、氷酢酸、臨界超過二酸化炭素、前記ポリマーを溶解することが可能ないずれかの適切な溶媒及びそれらの組合せからなる群から選択され得る。いくつかの態様において、溶媒は、アセトン又はアセトンと、最大で５重量％の水との組合せである。ドープに顔料が添加され得る。ドープは、例えば、１０～４０重量％の酢酸セルロース及び６０～９０重量％の溶媒を含み得る。顔料は、添加される場合、０．１～５重量％、例えば０．１～４重量％、０．１～３重量％、０．１～２重量％、０．５～５重量％、０．５～４重量％、０．５～３重量％、０．５～２重量％、１～５重量％、１～４重量％、１～３重量％又は１～２重量％で存在し得る。次いで、ドープを濾過及び脱気し、その後、紡糸し、繊維を形成する。ドープは、１つ以上のキャビネットを含むスピナー上で紡糸され得る。それぞれのキャビネットは、スピナレットを含む。スピナレットは、溶媒が繊維から蒸発する速度に影響を及ぼす正孔を含む。

ドープに添加される顔料は、特に限定されず、いかなる従来の顔料も使用され得る。一般的な適切な顔料の例としては、炭酸カルシウム、珪藻土、酸化マグネシウム、酸化亜鉛及び硫酸バリウムが含まれる。

一般に、トウバンドのベールの製造には、ドープから繊維を紡糸すること、繊維からトウバンドを形成すること、トウバンドを捲縮すること、捲縮されたトウバンドをベイリングすることが含まれ得る。前記製造の範囲内において、任意選択的なステップとしては、限定されないが、紡糸後に繊維を加温すること、捲縮前に繊維及び／又はトウバンドに仕上げるか又は添加剤を適用すること並びに捲縮されたトウバンドを条件付けることが含まれ得る。少なくともこれらのステップのパラメーターは、所望のベールを製造するために重要である。

さらなる加工のために必要とされるサイズ及び形状でベールを多様にし得ることに留意されたい。いくつかの実施形態において、ベールは、高さ３０インチ（７６ｃｍ）～６０インチ（１５２ｃｍ）、長さ４６インチ（１１７ｃｍ）～５６インチ（１４２ｃｍ）及び幅３５インチ（８９ｃｍ）～４５インチ（１１４ｃｍ）の範囲の寸法を有し得る。いくつかの実施形態において、ベールの重量は、９００ポンド（４０８ｋｇ）～２１００ポンド（９５３ｋｇ）の範囲であり得る。いくつかの実施形態において、ベールは、３００ｋｇ／ｍ^３（１８．８ｌｂ／フィート^３）より大きい密度を有し得る。

繊維
本開示で使用される酢酸セルロース繊維の構造は、特に限定されず、種々の既知の繊維構造が利用され得る。例えば、トウバンドは、広範囲のフィラメントあたりのデニール（ｄｐｆ）を有する繊維を利用し得る。いくつかの実施形態において、トウバンドは、１～３０ｄｐｆ、例えば２～２８ｄｐｆ、３～２５ｄｐｆ、４～２２ｄｐｆ、５～３０ｄｐｆ、５～２８ｄｐｆ、５～２５ｄｐｆ、５～２２ｄｐｆ、１０～３０ｄｐｆ、１０～２８ｄｐｆ、１０～２５ｄｐｆ、１０～２２ｄｐｆ、１５～３０ｄｐｆ、１５～２８ｄｐｆ、１５～２５ｄｐｆ、１５～２２ｄｐｆ、２０～３０ｄｐｆ、２０～２８ｄｐｆ、２０～２５ｄｐｆ又は２０～２２ｄｐｆの値を有し得る。

本開示で使用される繊維は、限定されないが、円形、実質的に円形、鋸歯形、楕円形、実質的に楕円形、多角形、実質的に多角形、ドッグボーン、「Ｙ」、「Ｘ」、「Ｋ」、「Ｃ」、マルチローブ及びそのいずれかの組合せを含むいずれかの適切な断面形状を有し得る。本明細書で使用される場合、「マルチローブ」という用語は、（限定されないが、均一に間隔をあけられるか又は均一にサイズ設定される）少なくとも２つの突出部が延在する（限定されないが、断面図の中央にある）点を有する断面形状を意味する。

上記の通り、本開示で使用される繊維は、当業者に既知のいずれかの方法によって製造され得る。示されるように、いくつかの実施形態において、繊維は、スピナレットを通してドープを紡糸することによって製造され得る。本明細書で使用される場合、「ドープ」という用語は、繊維が製造される酢酸セルロース溶液及び／又は懸濁液を意味する。いくつかの実施形態において、ドープは、酢酸セルロース及び溶媒を含み得る。いくつかの実施形態において、本開示と関連した使用のためのドープは、酢酸セルロース、溶媒及び添加剤を含み得る。いくつかの実施形態において、酢酸セルロースは、１０～４０重量％（例えば、２０～３０重量％、２５～４０重量％、２５～３０重量％）の範囲のドープ中の濃度であり得、及び溶媒は、６０～９０重量％（例えば、６０～８０重量％、７０～８０重量％、８０～９０重量％）の濃度であり得る。いくつかの実施形態において、ドープは、４０℃～１００℃（例えば、４５℃～９５℃、５０℃～９０℃、５５℃～８５℃、６０℃～８０℃）の範囲の温度まで加熱され得る。

適切な溶媒としては、限定されないが、水、アセトン、メチルエチルケトン、塩化メチレン、ジオキサン、ジメチルホルムアミド、メタノール、エタノール、氷酢酸、臨界超過ＣＯ_２及び前記ポリマーを溶解することができるいずれかの適切な溶媒又はそのいずれかの組合せが含まれる。非限定的な例としては、酢酸セルロースの溶媒は、アセトン／メタノール混合物であり得る。いくつかの実施形態において、本開示の非常に高いｄｐｆ値を生じるために、典型的なｄｐｆ値（例えば、２～８ｄｐｆ）のための量と比較して溶媒レベルの増加を使用し得る。例えば、いくつかの実施形態において、非常に高いｄｐｆのトウを生じるために、典型的なｄｐｆトウのための溶媒量と比較した場合、溶媒量は、５～３０重量％より多くなり得る。追加的な溶媒量は、いくつかの場合、繊維の加工に課題をもたらし得る。

本開示のいくつかの実施形態は、繊維上での表面官能性を達成するために繊維を処理することを含み得る。いくつかの実施形態において、繊維は、限定されないが、生物分解性部位（例えば、生物分解性を強化するために表面積を増加させる欠陥部位）、化学ハンドル（例えば、その後の官能化のためのカルボン酸基）、活性粒子結合部位（例えば、金粒子を結合する硫化物部位若しくは酸化鉄粒子を結合するためのキレート基）、硫黄部分又はそのいずれかの組合せを含む表面官能性を含み得る。当業者は、表面官能性を達成するための複数の方法及び機構を理解するべきである。いくつかの実施形態は、表面官能性を達成するために、浸漬、噴霧、イオン化、官能化、酸性化、加水分解、プラズマへの暴露、イオン化ガスへの暴露又はそのいずれかの組合せを含み得る。表面官能性を与える適切な化学物質は、限定されないが、酸（例えば、硫酸、硝酸、酢酸、フッ化水素酸、塩酸など）、還元剤（例えば、ＬｉＡｌＨ_４、ＮａＢＨ_４、Ｈ_２／Ｐｔなど）、グリニャール試薬（例えば、ＣＨ_３ＭｇＢｒなど）、エステル交換剤、アミン（例えば、ＣＨ_３ＮＨ_３などのＲ－ＮＨ_３）又はそのいずれかの組合せを含む、酢酸セルロースと反応することが可能ないずれかの化学物質又は化学物質の集合であり得る。プラズマ及び／又はイオン化ガスへの曝露は、表面と反応し得るか、表面に欠陥を生じ得るか、又はそのいずれかの組合せであり得る。前記欠陥は、繊維の表面積を増加させ得、最終フィルター製品でのより高い装填及び／又はより高い濾過有効性をもたらし得る。

本開示のいくつかの実施形態は、繊維に仕上げを適用することが必要となり得る。適切な仕上げとしては、限定されないが、油（例えば、鉱物油若しくは液体石油誘導体）、水、添加剤又はそのいずれかの組合せの少なくとも１つが挙げられ得る。適切な鉱物油の例としては、限定されないが、３８℃（１００°Ｆ）において測定される８０～９５ＳＵＳ（Ｓａｂｏｌｔ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｃｏｎｄｓ）の粘度を有する無色透明（すなわちクリアな）鉱物油が挙げられ得る。適切な乳化剤の例としては、限定されないが、ソルビタンモノラウレート、例えばＳＰＡＮ（登録商標）２０（Ｃｒｏｄａ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．から入手可能）、ポリ（エチレンオキシド）ソルビタンモノラウレート、例えばＴＷＥＥＮ（登録商標）２０（Ｃｒｏｄａ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．から入手可能）が挙げられ得る。水は、脱鉱物水、脱イオン水又は別の様式で適切に濾過及び処理された水であり得る。潤滑剤又は仕上げは、噴霧又はワイピングによって適用され得る。一般に、潤滑剤又は仕上げは、繊維をトウに形成する前に繊維に添加される。

本開示のいくつかの実施形態において、仕上げは、ニートな仕上げ又は水中の仕上げエマルジョンとして適用され得る。本明細書で使用される場合、「ニートな仕上げ」という用語は、過剰量の水の添加を含まない仕上げ配合物を意味する。仕上げ配合物は、水を含み得ることに留意されたい。いくつかの実施形態において、仕上げは、ニートで適用され、その後、別々に水を適用し得る。

本開示のいくつかの実施形態において、仕上げられたエマルジョンは、９８％未満、９５％未満、９２％未満又は８５％未満の水を含み得る。いくつかの実施形態において、水が要因である、より低い重量百分率の湿分（例えば、トウバンドの５％～２５％ｗ／ｗ）を有する繊維を有することは、後のステップにおいて有利であり得る。仕上げられたエマルジョンの含水量は、繊維中の湿分の前記重量百分率を達成することを補助し得る少なくとも１つのパラメーターであり得る。したがって、いくつかの実施形態において、仕上げられたエマルジョンは、９２％未満の水、８５％未満の水又は７５％未満の水を含み得る。

トウ
本開示は、好ましくは、複数の繊維からトウバンドを形成することを含む。いくつかの実施形態において、トウバンドは、１０，０００～１００，００トータルデニール、例えば１５，０００～１００，０００、２０，０００～１００，０００、２５，０００～１００，０００、３０，０００～１００，０００、１０，０００～９０，０００、１５，０００～９０，０００、２０，０００～９０，０００、２５，０００～９０，０００、３０，０００～９０，０００、１０，０００～９０，０００、１５，０００～９０，０００、２０，０００～９０，０００、２５，０００～９０，０００、３０，０００～９０，０００、１０，０００～８０，０００、１５，０００～８０，０００、２０，０００～８０，０００、２５，０００～８０，０００、３０，０００～８０，０００、１０，０００～７０，０００、１５，０００～７０，０００、２０，０００～７０，０００、２５，０００～７０，０００、３０，０００～７０，０００、１０，０００～６０，０００、１５，０００～６０，０００、２０，０００～６０，０００、２５，０００～６０，０００又は３０，０００～６０，０００である。上限に関して、トウバンドは、１００，０００トータルデニール未満、例えば９０，０００未満、８０，０００未満、７０，０００未満又は６０，０００未満であり得る。下限に関して、トウバンドは、１０，０００のトータルデニールより大きく、例えば１５，０００より大きく、２０，０００より大きく、２５，０００より大きく又は３０，０００より大きい。

いくつかの実施形態において、トウは、３．５ｋｇ～２５ｋｇ、例えば３．５ｋｇ～２２．５ｋｇ、３．５ｋｇ～２０ｋｇ、３．５ｋｇ～１７．５ｋｇ、３．５ｋｇ～１５ｋｇ、４ｋｇ～２５ｋｇ、４ｋｇ～２２．５ｋｇ、４ｋｇ～２０ｋｇ、４ｋｇ～１７．５ｋｇ、４ｋｇ～１５ｋｇ、４．５ｋｇ～２５ｋｇ、４．５ｋｇ～２２．５ｋｇ、４．５ｋｇ～２０ｋｇ、４．５ｋｇ～１７．５ｋｇ、４．５ｋｇ～１５ｋｇ、５ｋｇ～２５ｋｇ、５ｋｇ～２２．５ｋｇ、５ｋｇ～２０ｋｇ、５ｋｇ～１７．５ｋｇ又は５ｋｇ～１５ｋｇの破壊強さを有することができる。上限に関して、トウは、２５ｋｇ未満、例えば２２．５ｋｇ未満、２０ｋｇ未満、１７．５ｋｇ未満又は１５ｋｇ未満の破壊強さを有し得る。下限に関して、トウは、３．５ｋｇより高い、例えば４ｋｇより高い、４．５ｋｇより高い又は５ｋｇより高い破壊強さを有し得る。

本開示のいくつかの実施形態において、トウバンドは、２種類以上の繊維を含み得る。いくつかの実施形態において、２種類以上の繊維は、ｄｐｆ、断面形状、組成、トウバンドを形成する前の処理又はそのいずれかの組合せに基づいて様々であり得る。適切な追加的な繊維の例としては、限定されないが、カーボン繊維、活性化カーボン繊維、天然繊維、合成繊維又はそのいずれかの組合せが挙げられる。

本開示のいくつかの実施形態は、捲縮されたトウバンドを形成するためにトウバンドを捲縮することを含み得る。トウバンドを捲縮することは、当業者に既知のいずれかの適切な捲縮技術を使用することも含み得る。これらの技術は、限定されないが、スタッファーボックス又はギアを含む様々な装置を含み得る。捲縮装置の非限定的な例及びそれらが作動する機構は、その全内容及び開示が参照により本明細書に組み込まれる米国特許第７，６１０，８５２号明細書及び同第７，５８５，４４１号明細書に見ることができる。適切なスタッファーボックスクリンパーは、平滑なクリンパーニップロール又は溝付きクリンパーニップロール、テクスチャード加工のクリンパーニップロール、上部フラップ、下部フラップ又はそのいずれかの組合せを有し得る。

捲縮の構成は、最終ベールの加工性において役割を果し得る。捲縮構成の例としては、限定されないが、水平、垂直、水平及び垂直間のいくつかの程度、ランダム又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。本明細書で使用される場合、「水平」という用語は、捲縮構成を記載する場合、トウバンドの平面の捲縮又は繊維屈曲を意味する。本明細書で使用される場合、「垂直」という用語は、捲縮構成を記載する場合、トウバンドの平面の外側に突出し、且つトウバンドの平面に対して垂直である捲縮を意味する。水平及び垂直という用語は、一般的な全体的な捲縮構成を指し、＋／－３０度までの前記構成からの偏差を有し得ることに留意されたい。

本開示のいくつかの実施形態において、捲縮されたトウバンドは、第１の捲縮構成を有する繊維及び第２の捲縮構成を有する繊維を含み得る。

本開示のいくつかの実施形態において、捲縮されたトウバンドは、端部付近で少なくとも垂直な捲縮構成を有する繊維及び中心付近で少なくとも垂直な捲縮構成を有する繊維を含み得る。いくつかの実施形態において、捲縮されたトウバンドは、端部付近で少なくとも水平な捲縮構成を有する繊維及び中心付近で水平な捲縮構成を有する繊維を含み得る。

捲縮構成は、その後の加工ステップにおける最終ベールの加工性に関して重要であり得、例えば、水平捲縮構成は、結合を強化するためにさらなるステップが行われない限り、垂直捲縮構成よりも良好な繊維の結合を提供し得る。実質的に後者の捲縮構成を有するトウバンドを捲縮するための方法は、例えば、それぞれ全体として本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１３／０１１５４５２号明細書及び米国特許出願公開第２０１５／０１２８９６４号明細書に開示される。

本開示のいくつかの実施形態において、繊維は、最終ベールのより良好な加工性を提供するために互いに接着され得る。接着添加剤は、いずれの捲縮構成とも一緒に使用され得るが、垂直捲縮構成と一緒に接着添加剤を使用することが有利であり得る。いくつかの実施形態において、接着は、繊維上及び／又は繊維中に接着添加剤を含み得る。そのような接着添加剤の例としては、限定されないが、バインダー、接着剤、樹脂、粘着性付与剤又はそのいずれかの組合せが挙げられ得る。本明細書に記載されるいずれかの添加剤又は２つの繊維を一緒に接着することができる他のものが使用され得、それらとしては、限定されないが、活性粒子、活性化合物、イオン樹脂、ゼオライト、ナノ粒子、セラミック粒子、柔軟剤、可塑剤、顔料、染料、香料、芳香剤、放出制御ベシクル、表面変性剤、潤滑剤、乳化剤、ビタミン、過酸化物、殺生物剤、抗真菌薬、抗生物質、帯電防止剤、難燃剤、消泡剤、分解剤、導電性変性剤、安定化剤又はそのいずれかの組合せが挙げられ得ることに留意されたい。本開示のいくつかの実施形態は、接着剤添加剤をドープに組み込むこと、接着剤添加剤を仕上げに組み込むこと、（トウバンドの形成前、後及び／又は中に）接着剤添加剤を繊維に適用すること、（捲縮前、後及び／又は中に）接着剤添加剤をトウバンドに適用すること又はそのいずれかの組合せにより、繊維（中、上又は両方）に接着剤添加剤を添加することを含み得る。

接着剤添加剤は、最終ベールのより良好な加工性を提供するために、複数の接触点において繊維を一緒に接着するために十分な濃度で繊維中及び／又は繊維上に含まれ得る。使用される接着剤添加剤の濃度は、接着剤添加剤の種類及び接着剤添加剤が提供する接着の強度次第であり得る。いくつかの実施形態において、接着剤添加剤の濃度は、最終ベールのトウバンドの重量に対して０．０１％、０．０５％、０．１％又は０．２５％の下限から５％、２．５％、１％又は０．５％の上限までの範囲であり得る。接着より多くのために使用される添加剤に関して、例えば最終ベールのトウバンド中の濃度がより高くあり得、例えば２５％以下であり得ることに留意されたい。

さらに、本開示のいくつかの実施形態は、捲縮前、後及び／又は中に繊維を加熱することを含み得る。前記加熱がいずれの捲縮構成とも組み合わせて使用され得るが、垂直捲縮構成と一緒に前記加熱を使用することが有利であり得る。前記加熱は、トウバンドの繊維を蒸気、エアロゾル化化合物（例えば、可塑剤）、液体、加熱された流体、直接熱源、間接熱源、繊維中の添加剤（例えば、ナノ粒子）に熱を生じさせる照射源又はそのいずれかの組合せに暴露することが必要であり得る。

本開示のいくつかの実施形態は、捲縮されたトウバンドを条件付けることを含み得る。条件付けは、捲縮されたトウバンドの０．５％ｗ／ｗ以下の残留アセトン含有量を有する、捲縮されたトウバンドを生じるために使用され得る。条件付けは、捲縮されたトウバンドの８％ｗ／ｗ以下の残留含水量を有する捲縮されたトウバンドを達成するために使用され得る。条件付けは、捲縮されたトウバンドの繊維を蒸気、エアロゾル化化合物（例えば、可塑剤）、液体、加熱された流体、直接熱源、間接熱源、繊維中の添加剤（例えば、ナノ粒子）に熱を生じさせる照射源又はそのいずれかの組合せに暴露することが必要であり得る。

ＵＣＥは、繊維を捲縮しないために必要とされる仕事の量である。ＵＣＥは、以下に報告されるように、ベイリングする前、すなわち乾燥後及びベイリングする前にサンプリングされる。ＵＣＥは、本明細書で使用される場合、以下の通りに測定される：（従来の校正の２０分前に）ウォーミングアップされたＩｎｓｔｒｏｎ引張試験器（モデル１１３０、クロスヘッドギア－Ｇｅａｒ ＃Ｒ１９４０－１及びＲ９４０－２、Ｉｎｓｔｒｏｎ Ｓｅｒｉｅｓ ＩＸ－Ｖｅｒｓｉｏｎ ６データ収集及び分析ソフトウェア、Ｉｎｓｔｒｏｎ ５０ Ｋｇ最大容量負荷セル、Ｉｎｓｔｒｏｎトップローラーアセンブリ、１インチ×４インチ×１／８インチ厚高グレードＢｕｎａ－Ｎ ７０ Ｓｈｏｒｅ Ａデュロメーターゴムグリップフェイス）を使用し、長さ約７６ｃｍの、あらかじめ調整されたトウ試料（２２℃±２℃及び相対湿気６０％±２％で２４時間、あらかじめ調整された）をトップローラーの中心上で環状にし、それにわたって均一に広げ、（１つの表示ディスプレーあたり）１００ｇ±２ｇまで穏やかに引くことにより、あらかじめ張力をかけ、且つ試料のそれぞれの端部を（製造業者推薦を上回らない最も高い利用可能な圧力において）、５０ｃｍのゲージ長（ラバーグリップの上部から測定されるゲージ長）を生じるように、より低いグリップにおいて固定し、次いで３０ｃｍ／分のクロスヘッド速度で破断するまで試験する。３つの許容可能な試験が得られるまでこの試験を繰り返し、これらの試験からの３つのデータポイントの平均を報告する。エネルギー（Ｅ）限度は、０．２２０ｋｇ～１０．０ｋｇである。変位（Ｄ）は、１０．０ｋｇのあらかじめセットされた点を有する。ＵＣＥは、以下の式：ＵＣＥ（ｇｃｍ／ｃｍ）＝（Ｅ＊１０００）／（（Ｄ＊２）＋５００）によって算出される。破壊強さは、同じ試験及び次の式ＢＳ＝Ｌ（ここで、Ｌは、最大負荷における負荷（ｋｇ）である）を使用して算出することができる。本開示の特定の実施形態において、ＵＣＥ値（ｇｃｍ／ｃｍ）は、１９０～４００、例えば２００～３００、例えば２９０の範囲であり得る。本開示の特定の実施形態において、破壊強さは、３．５ｋｇ～２５ｋｇ、例えば４ｋｇ～２０ｋｇ、４．５ｋｇ～１５ｋｇ又は５ｋｇ～１２ｋｇの範囲であり得る。

本明細書に記載されるピルは、既に形成された後、酢酸セルローストウに添加され得、ロッド作製（ｒｏｄ－ｍａｋｉｎｇ）中に添加され得る。例えば、ピルは、既存の製品に香料成分を添加するのに使用されるタブレット挿入機（ｔａｂｌｅｔ ｉｎｓｅｒｔｅｒ）などのタブレット挿入機を用いてトウに添加され得る。

タバコフィルター
分解性タバコフィルターは、概して、開繊された酢酸セルローストウから構成されるフィルター要素（又はフィルタープラグ）、フィルター要素を囲むプラグラップ、及びトウ中に分散されたピルを含む。ピルは、タバコフィルター製造中にフィルター要素に添加され得る。ピルは、単一のピル又は複数のピルであり得る。いくつかの態様において、タバコフィルターは、開繊されたトウ以外の形態の酢酸セルロースを含有する特殊な物品であり得る。本明細書において提供される本開示は、このようなフィルターにも適用され、ピルは、このようなフィルターの酢酸セルロース内に同様に分散されるであろう。

トウに含まれるピルの重量、サイズ、及び量は、トウ中の酢酸セルロースの所望の脱アセチル化速度によって決定され得、また、フィルタータイプ、例えば、マイクロスリム、スーパースリム、及びキングサイズに基づいて選択され得る。したがって、ピルのサイズは、フィルターサイズの質量に基づいて選択され得る。重量に関して、ピル対トウの比率は、１：５０～１：１、例えば、１：２５～１：２、又は１：１０～１：２であり得る。

セルロースエステル物品
本発明の組成物は、押し出し、熱成形、ブロー成形、３Ｄ印刷、及び射出成形などの変換プロセスによって、繊維、フィルム及び幅広い実用性を有する他の成形品へと形成され得る。例示的な物品としては、使い捨てカトラリー、食事提供用物品（ｆｏｏｄ ｓｅｒｖｉｎｇ ｉｔｅｍ）（皿、椀、カップ）、フィルム、スポーツ用品などが挙げられる。用途に応じて、本開示の物品は、活性粒子、酸化防止剤、活性化合物、イオン交換樹脂、ゼオライト、ナノ粒子、セラミック粒子、研磨粒子、充填剤、吸収剤粒子、柔軟剤、顔料、染料、香料、芳香剤、制御放出ベシクル、結合剤、接着剤、粘着付与剤、表面変性剤、潤滑剤、乳化剤、ビタミン、過酸化物、殺生物剤、抗真菌剤、抗菌剤、防臭剤、帯電防止剤、消泡剤、分解剤、導電性変性剤、及び安定剤からなる群から選択される１つ以上の添加剤も含み得る。

本開示とともに使用するための活性粒子は、吸収又は反応によって、流体流れから成分を積極的に減少させるのに有用であり得る。本発明とともに使用するのに適切な活性粒子としては、限定はされないが、ナノスケールのカーボン粒子、少なくとも１つの壁部を有するカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造、フラーレン、フラーレン凝集体、グラフェン、数層グラフェン、酸化グラフェン、酸化鉄ナノ粒子、ナノ粒子、金属ナノ粒子、金ナノ粒子、銀ナノ粒子、金属酸化物ナノ粒子、アルミナナノ粒子、磁性ナノ粒子、常磁性ナノ粒子、超常磁性ナノ粒子、酸化ガドリニウムナノ粒子、赤鉄鉱ナノ粒子、磁鉄鉱ナノ粒子、ガド－ナノチューブ、エンドフラーレン、Ｇｄ＠Ｃ_６０、コア－シェルナノ粒子、オニオン化（ｏｎｉｏｎａｔｅｄ）ナノ粒子、ナノシェル、オニオン化酸化鉄ナノ粒子、活性炭、イオン交換樹脂、乾燥剤、シリケート、モレキュラーシーブ、シリカゲル、活性化アルミナ、ゼオライト、真珠岩、海泡石、フラー土、ケイ酸マグネシウム、金属酸化物、酸化鉄、活性炭、及びそれらの任意の組合せが挙げられ得る。

本開示とともに使用するための酸化防止剤としては、ホスファイト酸化防止剤、アミン酸化防止剤、フェノール系酸化防止剤、及びそれらの混合物が挙げられ得る。ホスファイト酸化防止剤としては、ＢＡＳＦによって商品名Ｉｒｇａｆｏｓ（登録商標）ＴＮＰＰで販売されているリン酸トリノニルフェニル、トリス－ｔｅｒｔ－ブチルフェニルホスファイト、トリデシルホスファイト、トリフェニルホスファイト、トリオクチルホスファイト、アルキルフェニルホスファイト、トリス（アルキルフェニル）ホスフェート、ジラウリルホスファイト、ＢＡＳＦによって商品名Ｉｒａｇｆｏｓ（登録商標）１２６で販売されているビス－（２，４－ジ－ｔ－ブチルフェノール）ペンタエリトリトールジホスファイトが挙げられ得る。アミン酸化防止剤としては、第二級芳香族アミン、例えば、ジアリールアミン、例えば、ジフェニルアミン、及び修飾ジアリールアミン、例えば、Ｎ－フェニル－ｇ－ナフチルアミン、ｐ－イソプロポキシジフェニルアミン、モノ及びジオクチルジフェニルアミン、ビス－ジアリールアミン及び修飾ビスジアリールアミン、例えば、Ｎ，Ｎ－ジフェニル－ｐ－フェニルジアミンが挙げられ得る。フェノール系酸化防止剤としては、チオジエチレンビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－アルキル－４－ヒドロキシヒドロシンナメート、より好ましくは、ＢＡＳＦによって商品名Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０３５で販売されているチオジエチレンビス（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシヒドロシンナメート、及びテトラキス［メチレン（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－アルキル－４－ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタン、より好ましくは、ＢＡＳＦによって商品名Ｉｒｇａｎｏｘ（登録商標）１０１０で販売されているテトラキス［メチレン（３，５－ジ－ｔｅｒｔ－ブチル－４－ヒドロキシヒドロシンナメート）］メタンが挙げられ得る。

本開示とともに使用するのに適切な活性粒子は、約５０００ナノメートルの直径を有する粒子程度の大きさまで、グラフェンなどの約１ナノメートル未満の少なくとも１つの寸法を有し得る。本発明とともに使用するための活性粒子は、約０．１ナノメートル、０．５ナノメートル、１ナノメートル、１０ナノメートル、１００ナノメートル、５００ナノメートル、１ミクロン、５ミクロン、１０ミクロン、５０ミクロン、１００ミクロン、１５０ミクロン、２００ミクロン及び２５０ミクロンの少なくとも１つの寸法でのサイズ下限からの範囲であり得る。活性粒子は、約５０００ミクロン、２０００ミクロン、１０００ミクロン、９００ミクロン、７００ミクロン、５００ミクロン、４００ミクロン、３００ミクロン、２５０ミクロン、２００ミクロン、１５０ミクロン、１００ミクロン、５０ミクロン、１０ミクロン及び５００ナノメートルの少なくとも１つの寸法でのサイズ上限からの範囲であり得る。上記の下限及び上限のいずれの組合せも本発明とともに使用するために適切であり得、選択された最大サイズは、選択された最小サイズより大きい。いくつかの実施形態において、本発明とともに使用するための活性粒子は、上記の下限及び条件からの範囲の粒径の混合物であり得る。本発明のいくつかの実施形態において、活性粒子のサイズは、多様であり得る。

本開示とともに使用するのに適切なイオン交換樹脂としては、限定はされないが、主鎖を有するポリマー、例えば、スチレン－ジビニルベンゼン（ＤＶＢ）コポリマー、アクリレート、メタクリレート、フェノールホルムアルデヒド縮合物、及びエピクロロヒドリンアミン縮合物；ポリマー主鎖に結合された複数の荷電官能基；又はそれらの任意の組合せが挙げられ得る。

本明細書において使用される際、「高吸水性材料」という用語は、それらの重量の少なくとも３倍の流体を吸収することが可能な材料、例えば、ポリマーを指す。本発明とともに使用するのに適切な高吸水性材料としては、限定はされないが、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリアクリロニトリルのデンプングラフト化コポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリ（エチレンオキシド）、ポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースなど、又はそれらの任意の組合せが挙げられ得る。非限定的な例として、不織布に組み込まれた高吸水性材料は、化学薬品流出処理（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｐｉｌｌ）ラグ及びキットにおいて有用であり得る。

本開示とともに使用するためのゼオライトとしては、限定されないが、細孔、例えばチャネル又は均一な分子サイズの寸法のキャビティを有する結晶質アルミノシリケートが含まれ得る。ゼオライトには、天然及び合成材料が含まれ得る。適切なゼオライトとしては、限定されないが、ゼオライトＢＥＴＡ（Ｎａ７（Ａｌ７Ｓｉ５７Ｏ１２８）正方晶）、ゼオライトＺＳＭ－５（ｎ＜２７である、Ｎａｎ（ＡｌｎＳｉ９６－ｎＯ１９２）１６Ｈ２Ｏ）、ゼオライトＡ、ゼオライトＸ、ゼオライトＹ、ゼオライトＫ－Ｇ、ゼオライトＺＫ－５、ゼオライトＺＫ－４、メソポーラスシリケート、ＳＢＡ－１５、ＭＣＭ－４１、３－アミノプロピルシリル基によって変性されたＭＣＭ４８、アルミノ－ホスフェート、メソポーラスアルミノシリケート、他の関連する多孔性材料（例えば、混合酸化物ゲル）又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。

本開示とともに使用するのに適切なナノ粒子としては、限定されないが、ナノスケールのカーボン粒子、例えばいずれかの数の壁部のカーボンナノチューブ、カーボンナノホーン、竹状カーボンナノ構造、フラーレン及びフラーレン凝集体並びに数層グラフェン及び酸化グラフェンを含むグラフェン；金属ナノ粒子、例えば金及び銀；金属酸化物ナノ粒子、例えばアルミナ、シリカ及びチタニア；磁性、常磁性、超常磁性ナノ粒子、例えば酸化ガドリニウム、酸化鉄の種々の結晶構造、例えば赤鉄鉱及び磁鉄鉱、約１２ｎｍ Ｆｅ３Ｏ４、ガド－ナノチューブ及びエンドフラーレン、例えばＧｄ＠Ｃ６０；並びにコア－シェル及びオニオン化ナノ粒子、例えば金及び銀ナノシェル、オニオン化酸化鉄及び前記材料のいずれかの外側シェルを有する他のナノ粒子若しくはマイクロ粒子；及び上記のいずれかの組合せが含まれ得る。ナノ粒子としては、ナノロッド、ナノスフィア、ナノリス、ナノワイヤ、ナノスター（ナノトリポッド及びナノテトラポッドなど）、中空ナノ構造、２つ以上のナノ粒子が接続されて１つになっているハイブリッドナノ構造及びナノコーティング又はナノ厚の壁部を有する非ナノ粒子が含まれ得ることに留意すべきである。さらに、本発明とともに使用するためのナノ粒子としては、ナノ粒子の官能化誘導体が含まれ得ることに留意すべきであり、官能化されたナノ粒子としては、限定されないが、共有結合及び／又は非共有結合的に官能化されたナノ粒子、例えばパイ－スタッキング、物理吸着、イオン会合、ファンデルワールス会合などが含まれる。好適な官能基としては、限定されないが、アミン（１級、２級又は３級）、アミド、カルボン酸、アルデヒド、ケトン、エーテル、エステル、過酸化物、シリル、オルガノシラン、炭化水素、芳香族炭化水素及びそのいずれかの組合せ；ポリマー；エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリグリコラミン酸及びピロール環を含む構造などのキレート剤；並びにそのいずれかの組合せが含まれ得る。

本発明とともに使用するのに適切なセラミック粒子としては、限定はされないが、酸化物（例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、ベリリア、セリア、及びジルコニア）、非酸化物（例えば、炭化物、ホウ化物、窒化物、及びケイ化物）、それらの複合体、又はそれらの任意の組合せが挙げられ得る。セラミック粒子は、結晶性、非結晶性、又は半結晶性であり得る。

本発明とともに使用するのに適切な柔軟剤としては、限定はされないが、水、グリセロール三酢酸（トリアセチン）、クエン酸トリエチル、フタル酸ジメトキシ－エチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、メチルフタリルエチルグリコレート、ｏ－フェニルフェニル－（ビス）フェニルホスフェート、１，４－ブタンジオールジアセテート、ジアセテート、トリエチレングリコールのジプロピオン酸エステル、トリエチレングリコールの二酪酸エステル、フタル酸ジメトキシエチル、クエン酸トリエチル、トリアセチルグリセリンなど、及びそれらの誘導体、並びにそれらの任意の組合せが挙げられ得る。

本明細書において使用される際、顔料は、色を与え、フィラメント全体にわたって組み込まれる化合物及び／又は粒子を指す。本発明とともに使用するのに適切な顔料としては、限定はされないが、二酸化チタン、二酸化ケイ素、カーボンブラック、タルトラジン、Ｅ１０２、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、キナクリドン、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、ジオキサジン、ペリノンジスアゾ顔料、アントラキノン顔料、カーボンブラック、金属粉末、酸化鉄、ウルトラマリン、炭酸カルシウム、カオリン粘土、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、カラメル、果実又は野菜又は香辛料着色剤（例えば、ビート粉末、β－カロテン、ターメリック、パプリカ）、或いはそれらの任意の組合せが挙げられ得る。いくつかの態様において、酢酸セルローストウ、タバコフィルター、及びセルロースエステル物品は、二酸化チタン、特に、分解のための主要な薬剤として働く二酸化チタンを実質的に含まないか、又は含まない。

本明細書で使用される場合、染料は、色を付与し、且つフィラメントの表面処理である化合物及び／又は粒子を意味する。本発明とともに使用するのに適切な染料としては、限定されないが、液体及び／又は粒状形態のＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）染料（Ｃｌａｒｉａｎｔ Ｓｅｒｖｉｃｅｓから入手可能なカチオン染料）（例えば、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｉｌｌｉａｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－６Ｇ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－４ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ Ｋ－ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ Ｋ－３ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｓｃａｒｌｅｔ Ｋ－２ＧＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｒｅｄ Ｋ－３ＢＮ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｋ－５Ｒ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｌｕｅ Ｋ－ＲＬ液体、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｔｕｒｑｕｏｉｓｅ Ｋ－ＲＬ液体／粒状、ＣＡＲＴＡＳＯＬ（登録商標）Ｂｒｏｗｎ Ｋ－ＢＬ液体）、ＦＡＳＴＵＳＯＬ（登録商標）染料（ＢＡＳＦから入手可能な助色団）（例えば、Ｙｅｌｌｏｗ ３ＧＬ、Ｆａｓｔｕｓｏｌ Ｃ Ｂｌｕｅ ７４Ｌ）が含まれ得る。

本発明とともに使用するのに適切な香料としては、限定されないが、有機材料（又は天然風味粒子）、天然香料のための担体、人工香料のための担体及びそのいずれかの組合せを含み得る。有機材料（又は天然風味粒子）としては、限定されないが、タバコ、クローブ（例えば、粉末状クローブ及びクローブの花）、ココアなどが含まれる。天然及び人工の香味料としては、限定されないが、メントール、クローブ、サクランボ、チョコレート、オレンジ、ミント、マンゴー、バニラ、シナモン、タバコなどが含まれ得る。そのような香料は、メントール、アネトール（甘草）、アニソール、リモネン（柑橘類）、オイゲノール（丁子）など、及びそのいずれかの組合せによって提供され得る。いくつかの実施形態において、本明細書で提供される香味料のいずれかの組合せを含む２つ以上の香料が使用され得る。

本開示とともに使用するのに適切な芳香剤としては、限定されないが、ギ酸メチル、酢酸メチル、酪酸メチル、酢酸エチル、酪酸エチル、酢酸イソアミル、酪酸ペンチル、ペンタン酸ペンチル、酢酸オクチル、ミルセン、ゲラニオール、ネロール、シトラール、シトロネラール、シトロネロール、リナロール、ネロリドール、リモネン、樟脳、テルピネオール、アルファ－イオノン、ツジョン、ベンズアルデヒド、オイゲノール、桂皮アルデヒド、エチルマルトール、バニラ、アニソール、アネトール、エストラゴール、チモール、フラネオール、メタノール又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。

本開示とともに使用するのに適切なバインダーとしては、限定されないが、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド（又はナイロン）、ポリアクリル、ポリスチレン、ポリビニル、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。非繊維様可塑化セルロース誘導体も本発明のバインダー粒子として使用するために適切であり得る。適切なポリオレフィンの例としては、限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリメチルペンテンなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なポリエチレンの例としては、限定されないが、超高分子量ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、高分子量ポリエチレン、低密度ポリエチレン、線形低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なポリエステルの例としては、限定されないが、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレートなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なポリアクリルの例としては、限定されないが、ポリメタクリル酸メチルなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なポリスチレンの例としては、限定されないが、ポリスチレン、アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン、スチレンアクリロニトリル、ブタジエンスチレン、スチレン－無水マレイン酸など、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なポリビニルの例としては、限定されないが、エチレン酢酸ビニル、エチレンビニルアルコール、ポリ塩化ビニルなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。適切なセルロース誘導体の例としては、限定されないが、酢酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、可塑化セルロース誘導体、プロピオン酸セルロース、エチルセルロースなど、そのいずれかのコポリマー、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。いくつかの実施形態において、バインダー粒子は、上記の列挙されたバインダーのいずれかのコポリマー、いずれかの誘導体又はいずれかの組合せを含み得る。さらに、バインダー粒子は、本明細書で開示される添加剤のいずれかの組合せによって含浸され得、且つ／又はそれによってコーティングされ得る。

本開示とともに使用するのに適切な粘着性付与剤としては、限定されないが、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、水溶性酢酸セルロース、アミド、ジアミン、ポリエステル、ポリカーボネート、シリル変性ポリアミド化合物、ポリカルバメート、ウレタン、天然樹脂、セラック、アクリル酸ポリマー、２－エチルヘキシルアクリレート、アクリル酸エステルポリマー、アクリル酸誘導体ポリマー、アクリル酸ホモポリマー、アクリル酸エステルホモポリマー、ポリ（アクリル酸メチル）、ポリ（アクリル酸ブチル）、ポリ（アクリル酸２－エチルヘキシル）、アクリル酸エステルコポリマー、メタクリル酸誘導体ポリマー、メタクリル酸ホモポリマー、メタクリル酸エステルホモポリマー、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（メタクリル酸ブチル）、ポリ（メタクリル酸２－エチルヘキシル）、アクリルアミド－メチル－プロパンスルホネートポリマー、アクリルアミド－メチル－プロパンスルホネート誘導体ポリマー、アクリルアミド－メチル－プロパンスルホネートコポリマー、アクリル酸／アクリルアミド－メチル－プロパンスルホネートコポリマー、ベンジルココジ－（ヒドロキシエチル）四級アミン、ホルムアルデヒドと縮合されたｐ－Ｔ－アミル－フェノール、ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート、アクリルアミド、Ｎ－（ジアルキルアミノアルキル）アクリルアミド、メタクリルアミド、ヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート、メタクリル酸、アクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレートなど、そのいずれかの誘導体及びそのいずれかの組合せが含まれ得る。

本開示とともに使用するのに適切な潤滑剤としては、限定されないが、エトキシル化脂肪酸（例えば、ポリ（エチレングリコール）（「ＰＥＧ」）モノペラルゴネートを形成するペラルゴン酸とのエチレンオキシドの反応生成物；ＰＥＧモノラウレートを形成するココナッツ脂肪酸とのエチレンオキシドの反応生成物）など、又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。潤滑剤は、非水溶性材料、例えば合成炭化水素油、アルキルエステル（例えば、トリデシルアルコール及びステアリン酸の反応生成物であるトリデシルステアレート）、ポリオールエステル（例えば、トリメチロールプロパントリペラルゴネート及びペンタエリトリトールテトラペラルゴネート）など、又はそのいずれかの組合せから選択され得る。

本開示とともに使用するのに適切な乳化剤としては、限定はされないが、ソルビタンモノラウレート、例えば、ＳＰＡＮ（登録商標）２０（Ｕｎｉｑｅｍａ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．）から入手可能）、又はポリ（エチレンオキシド）ソルビタンモノラウレート、例えば、ＴＷＥＥＮ（登録商標）２０（Ｕｎｉｑｅｍａ（Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌ．）から入手可能）が挙げられ得る。

本開示とともに使用するのに適切なビタミンとしては、限定はされないが、ビタミンＢ化合物（Ｂ１化合物、Ｂ２化合物、Ｂ３化合物、例えば、ナイアシンアミド、ナイアシンニコチン酸、ニコチン酸トコフェリル、Ｃ_１～Ｃ_１８ニコチン酸エステル、及びニコチニルアルコール；Ｂ５化合物、例えば、パンテノール又は「プロ－Ｂ５」、パントテン酸、パントテニル；Ｂ６化合物、例えば、ピロキシジン、ピリドキサール、ピリドキサミン；カルニチン、チアミン、リボフラビンを含む）；ビタミンＡ化合物、並びにレチノイド、レチノール、酢酸レチニル、パルミチン酸レチニル、レチノイン酸、レチナールデヒド、プロピオン酸レチニル、カロテノイド（プロ－ビタミンＡ）、及びビタミンＡの生物学的活性を有する他の化合物を含む、ビタミンＡの全ての天然及び／又は合成類似体；ビタミンＤ化合物；ビタミンＫ化合物；ビタミンＥ化合物、又はソルビン酸トコフェロール、酢酸トコフェロール、トコフェロールの他のエステル及びトコフェリル化合物を含むトコフェロール；アスコルベート、脂肪酸のアスコルビルエステル、及びアスコルビン酸誘導体、例えば、リン酸アスコルビルマグネシウム及びリン酸アスコルビルナトリウムなどのリン酸アスコルビル、アスコルビルグルコシド、及びソルビン酸アスコルビルを含むビタミンＣ化合物；並びに飽和及び／又は不飽和脂肪酸などのビタミンＦ化合物；或いはそれらの任意の組合せが挙げられ得る。

本開示とともに使用するのに適切な抗生物質としては、限定されないが、抗菌薬金属イオン、クロルヘキシジン、クロルヘキシジン塩、トリクロサン、ポリモキシン、テトラサイクリン、アミノグリコシド（例えば、ゲンタマイシン）、リファンピシン、バシトラシン、エリスロマイシン、ネオマイシン、クロラムフェニコール、ミコナゾール、キノロン、ペニシリン、ノノキシノール９、フシジン酸、セファロスポリン、ムピロシン、メトロニダゾール、セクロピン、プロテグリン、バクテリオルシン、デフェンシン、ニトロフラゾン、マフェニド、アシクロビル、バンコマイシン、クリンダマイシン、リンコマイシン、スルホンアミド、ノルフロキサシン、ペフロキサシン、ナリジクス酸、シュウ酸、エノキサシン酸、シプロフロキサシン、ポリヘキサメチレンビグアニド（ＰＨＭＢ）、ＰＨＭＢ誘導体、（例えば、ポリエチレンヘキサメチレンビグアナイド（ＰＥＨＭＢ）などの生分解性のビグアナイド）、クリロールヘキシジングルコネート、クロロヘキシジンヒドロクロリド、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、ＥＤＴＡ誘導体（例えば、二ナトリウムＥＤＴＡ又は四ナトリウムＥＤＴＡ）など、又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。

本開示とともに使用するための帯電防止剤（静電気防止剤）は、任意の適切なアニオン性、カチオン性、両性又は非イオン性帯電防止剤を含み得る。アニオン性帯電防止剤としては、一般に、限定されないが、アルカリ硫酸塩、アルカリリン酸塩、アルコールのリン酸エステル、エトキシル化アルコールのリン酸エステル又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。例としては、限定されないが、アルカリ中和リン酸エステル（例えば、ＴＲＹＦＡＣ（登録商標）５５５９又はＴＲＹＦＲＡＣ（登録商標）５５７６、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍａｕｌｄｉｎ，Ｓ．Ｃ．から入手可能）が含まれ得る。カチオン性帯電防止剤としては、一般的に、限定されないが、正電荷を有する四級アンモニウム塩及びイミダゾリンが含まれ得る。非イオン性帯電防止剤の例としては、ポリ（オキシアルキレン）誘導体、例えばＥＭＥＲＥＳＴ（登録商標）２６５０（エトキシル化脂肪酸、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍａｕｌｄｉｎ，Ｓ．Ｃ．から入手可能）などのエトキシル化脂肪酸、ＴＲＹＣＯＬ（登録商標）５９６４（エトキシル化ラウリルアルコール、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍａｕｌｄｉｎ，Ｓ．Ｃ．から入手可能）などのエトキシル化脂肪アルコール、ＴＲＹＭＥＥＮ（登録商標）６６０６（エトキシル化タローアミン、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍａｕｌｄｉｎ，Ｓ．Ｃ．から入手可能）などのエトキシル化脂肪アミン、ＥＭＩＤ（登録商標）６５４５（オレイン酸ジエタノールアミン、Ｈｅｎｋｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍａｕｌｄｉｎ，Ｓ．Ｃ．から入手可能）などのアルカノールアミド又はそのいずれかの組合せが含まれ得る。アニオン性及びカチオン性材料がより有効な静電気防止剤である傾向がある。

ピル
酢酸セルロース、特に、酢酸セルローストウの分解を補助するために、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含有するピルが、トウ又はセルロースエステル物品内に分散される。トウ又は物品中に分解助剤を含める他の方法と対照的に、トウ又は物品中にこのようなピルを分散させるいくつかの利点がある。例えば、塩基性材料又は酵素材料が、トウ製造中にトウに単に添加され、繊維内の粒子としてトウ中に分散された場合、材料の利用可能性が限られ得るため、材料は、酢酸セルローストウ分解を補助しないであろう。このような方法はまた、拡散律速性であり得る。トウ中の粒子としての材料を含む、酸化カルシウム又は水酸化カルシウムなどのいくつかの特定の塩基性材料では、トウが製造された直後にトウの分解を引き起こし得るが、これは、周囲水分が、分解を活性化し得るためである。その代わりに、ピルを含めることによって、周囲水分は、分解を早期に活性化しない。ピルはまた、周囲レベルより多い量の水に曝されるとき、材料の利用可能性を許容するように構成され、分解は、拡散律速性ではない。

酸性材料と比較して塩基性材料又は酵素材料を含めることのさらなる利点は、アセテート部分を加水分解するのに必要な時間である。酸は、アセテート部分を加水分解し得る一方、それらは、塩基性又は酵素材料よりゆっくりである。この比較的ゆっくりとした加水分解は、タバコフィルターが環境中に廃棄されるときに、問題となり得る。例えば、フィルターが、水溜まりに廃棄される場合、又は激しい暴風雨が当たる場合、酸性材料が、酢酸セルローストウから洗い流され得、したがって、酸性材料は、酢酸セルロースの分解を触媒するために留まらないであろう。対照的に、塩基性材料は、水に沈められたとき、酢酸セルロースを迅速に加水分解して、塩基性材料がトウから洗い流される前に脱アセチル化を可能にする。同じことが、フィルム或いは使い捨てカトラリーなどのセルロースエステル物品に当てはまるであろう。分解助剤の利用可能性が鍵である。

塩基性又は酵素材料、特に、酢酸セルローストウ又はセルロースエステルを脱アセチル化することが可能な材料を物品中に含めることによって、水に曝されるとき、２０日以下で少なくとも１０％だけ、塩基性又は酵素材料が分解を触媒する前に洗い流される塩基性又は酵素材料の変化が大幅に減少される。本明細書において使用される際、「水に曝されるとき」は、室温、例えば、２２～２５℃及び標準圧力における、ピルを含有するトウの水中への完全な浸水を指す。

さらに、酸性材料と比較して塩基性又は酵素材料を含めることによって、分解された酢酸セルローストウ、セルロースエステル物品、及びそれからの任意の廃棄物は、酸性材料より中性に近い。理論によって制約されるものではないが、これは、カルボニル基をプロトン化する酸触媒と異なり、塩基性材料が実際に消費されるために起こると考えられる。いくつかの態様において、塩基性材料は、７．４超の初期ｐＨを有し、酢酸セルローストウは、塩基性材料によって脱アセチル化された後、７．４未満のｐＨ、例えば、７．３未満、７．２未満、又は７．１未満のｐＨを有する。下限に関して、酢酸セルローストウは、塩基性材料によって脱アセチル化された後、少なくとも６、例えば、少なくとも６．２、少なくとも６．４、少なくとも６．６、又は少なくとも６．８のｐＨを有する。いくつかの態様において、塩基性材料は、７．６超の初期ｐＨを有し、トウは、塩基性材料によって脱アセチル化された後、７．４未満のｐＨを有する。いくつかのさらなる態様において、ｐＨは、少なくとも２ｐＨ単位だけ低下する。いくつかの態様において、脱アセチル化された後の酢酸セルローストウのｐＨは、約７である。

本明細書において使用される際、「ピル」という用語は、軟カプセル剤、硬カプセル剤、ゼラチンカプセル剤、液体カプセル剤、制御放出カプセル剤、制御放出錠剤、カプレットを含む錠剤又はカプセル剤を指す。ピルは、ピルの最大直径の寸法を基準にして、１～１０ｍｍ、例えば、１～９ｍｍ、１～８ｍｍ、１～７ｍｍ、１～５ｍｍ、３～１０ｍｍ、又は４～１０ｍｍのサイズの範囲であり得る。ピルは、任意の公知の形状に形成され得る。本明細書において使用される際、「ピル」という用語は、トウ中に分散された塩基性及び／又は酵素材料の粒子より多い。

いくつかの態様において、ピルが液体カプセル剤である場合、液体カプセル剤は、圧潰可能である。液体カプセル剤は、ユーザが自身の指で液体カプセル剤を潰すのを可能にする圧潰強度を有し得る。このようなカプセル剤は、例えば、米国特許第１０，０１５，９８４号明細書に記載されており、その全内容及び開示が、参照により組み込まれる。液体カプセル剤は、触媒を含んでいてもよく、任意に、さらなる加水分解剤を含有し得る。液体カプセル剤は、標準的なタブレット挿入機による挿入を可能にする球形の形状であり得るが、形状は球形に限定されない。

塩基性材料は、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、リン酸ナトリウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み得る。塩基性材料は、少なくとも７．０超、例えば、少なくとも７．４、少なくとも７．５、少なくとも７．６、少なくとも７．７、少なくとも７．８、少なくとも７．９、又は少なくとも８．０のｐＨを有し得る。いくつかの態様において、塩基性材料は、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、又はそれらの組合せなどの強塩基であり得る。理論によって制約されるものではないが、ピルが強塩基を含む場合、ピルは、アセテート部分を加水分解し、酢酸セルローストウ内のグリコシド結合を切断し得るため、二重作用であると考えられる。

酵素材料は、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含み得る。いくつかの態様において、エステラーゼは、リパーゼである。酵素材料が、塩基性材料なしで含まれる場合、エステラーゼが使用される。酵素材料が、塩基性材料に加えて含まれる場合、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はセルラーゼ、グルコシダーゼ、及びエステラーゼの組合せが使用され得る。

塩基性及び／又は酵素材料は、様々な方法でピルに含まれ得る。例えば、塩基性及び／又は酵素材料は、ピル全体を構成し得、他の材料とともにピルに含まれ得、及び／又はピルにおけるコーティングに含まれ得る。いくつかの態様において、ピルは、塩基性及び／又は酵素材料を含有するコーティングを含み得る。塩基性及び／又は酵素材料は、コーティングのみに存在してもよく、又はコーティング及びピルの内部の両方に存在してもよい。塩基性及び／又は酵素材料はまた、ピルの集中した部分に存在してもよく、又はピル全体にわたって分散されていてもよい。コーティングが、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含有する場合、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せは、コーティングの表面とピルの内部との間で、コーティングの一部に分散されていてもよく、すなわち、塩基性材料、酵素材料、又は組合せは、環境に面していない。他の態様において、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せは、コーティング全体にわたっていてもよいが、その際、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、分解を早期に活性化し得る環境に曝されないように、さらなるコーティングが、被覆されたピルの周りに設けられる。

ピル中の塩基性及び／又は酵素材料の活性化を制御するために、ピルは、最も外側のコーティング、例えば、酢酸セルロース以外の材料をベースとするコーティングを含み得る。コーティングは、水溶性であり得、例えば、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬ、例えば、２５℃で少なくとも０．１ｇ／１００ｍＬ、２５℃で少なくとも０．５ｇ／１００ｍＬ、２５℃で少なくとも１．０ｇ／１００ｍＬの水溶性を有し得る。いくつかの態様において、コーティング材料は、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含む。さらなる態様において、コーティングは、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含み得る。コーティング材料は、１重量％未満の酢酸セルロース、０．１重量％未満の酢酸セルロースを含んでいてもよく、又は酢酸セルロースを含まなくてもよい。コーティングは、０．１～１００μｍ、例えば、０．５～８０μｍ、１～７５μｍ、又は５～５０μｍの厚さを有し得る。厚さは、ピルの周りで均一であってもよく、又は様々な厚さを有し得る。いくつかの態様において、塩基性材料の水溶性は、コーティングの水溶性より低くてもよく、例えば、少なくとも５％低く、少なくとも１０％低く、又は少なくとも２５％低い。いくつかの態様において、最も外側のコーティングが、酢酸セルロースを含まなくてもよい一方、内側コーティングは、酢酸セルロースを含有する。

上にコーティングを含むピルは、１～９９重量％の塩基性材料、例えば、５～９９重量％、１０～９０重量％、又は２５～７５重量％を含み得る。ピルは、充填剤、香味料、甘味料、乳化剤、崩壊助剤、保湿剤、緩衝剤（ｂｕｇｇｅｒｉｎｇ ａｇｅｎｔ）、及びそれらの混合物を含む他の成分も含有し得る。これらの他の成分は、単独で又は本明細書に記載される塩基性材料及び／若しくは酵素材料と組み合わせて、ピルの重量の残りを構成し得る。いくつかの態様において、配合物の他の成分は、人工的なものであり得、或いはハーブ若しくは生物源から得られるか又はそれに由来し得る。本発明に係る１つ以上の配合物に組み込まれ得る例示的なタイプの成分としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウムなどの塩；フルクトース、スクロース、グルコース、マルトース、バニリン、エチルバニリングルコシド、マンノース、ガラクトース、及びラクトースなどの天然甘味料；スクラロース、サッカリン、アスパルテーム、アセスルファムＫ、及びネオテームなどの人工甘味料；有機及び無機充填剤、例えば、穀物、加工された穀物、膨らんだ穀物、マルトデキストリン、デキストロース、炭酸カルシウム、リン酸カルシウム、トウモロコシデンプン、ラクトース、糖アルコール、例えば、イソマルト、マンニトール、キシリトール、若しくはソルビトール、微粉化セルロース、及び植物性タンパク質；ポビドン、ナトリウムカルボキシメチルセルロース及び他の変性セルロースタイプの結合剤、アルギン酸ナトリウム、キサンタンガム、デンプンベースの結合剤、アラビアゴム、ジェランガム、及びレシチンなどの結合剤；ゲル化剤、例えば、クラゲｐＨ調整剤又は緩衝剤、例えば、水酸化ナトリウム及び水酸化カリウムなどのアルカリ性金属水酸化物を含む金属水酸化物、並びに炭酸カリウム若しくは炭酸ナトリウムを含む金属炭酸塩、又は炭酸水素ナトリウムなどの金属重炭酸塩などの他のアルカリ金属緩衝剤；乳化剤；染料及び顔料；グリセリン及びプロピレングリコールなどの保湿剤；ソルビン酸カリウムなどの保存料；蜂蜜及び高フルクトースコーンシロップなどのシロップ；微結晶性セルロース、クロスカルメロースナトリウム、クロスポビドン、デンプングリコール酸ナトリウム、及びアルファ化トウモロコシデンプンなどの崩壊助剤；香味料及び香味料の混合物、酸化防止剤、並びにそれらの混合物が挙げられる。例示的なタイプの成分としては、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１０／０２９１２４５号明細書に記載されるものが挙げられ得る。

いくつかの態様において、塩基性材料は、ピルのコーティングに含まれ得る。例えば、コーティングは、コーティングの総重量を基準にして、少なくとも１重量％の塩基性材料、例えば、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％を含み得る。コーティング材料対塩基性材料の比率は、重量基準で、１０：１～１：９９、例えば、５：１～１：９９、３：１～１：９９、１：１～１：９９、又は１：１～１：５０の範囲であり得る。塩基性材料は、ピル自体に含まれ得る。いくつかの態様において、ピル及びコーティングが両方とも、塩基性材料を含む。他の態様において、ピル又はコーティングのいずれかが、塩基性材料を含有する。

ピル自体に含まれる場合（コーティング中以外を意味する）、ピルは、コーティングの総重量を基準にして、少なくとも１重量％の塩基性材料、例えば、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％を含み得る。

いくつかの態様において、酵素材料は、ピルのコーティングに含まれ得る。例えば、コーティングは、コーティングの総重量を基準にして、少なくとも１重量％の酵素材料、例えば、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％を含み得る。コーティング材料対酵素材料の比率は、重量基準で、１０：１～１：９９、例えば、５：１～１：９９、３：１～１：９９、１：１～１：９９、又は１：１～１：５０の範囲であり得る。

ピル自体に含まれる場合（コーティング中以外を意味する）、ピルは、コーティングの総重量を基準にして、少なくとも１重量％の酵素材料、例えば、少なくとも５重量％、少なくとも１０重量％、少なくとも２０重量％、少なくとも３０重量％、少なくとも４０重量％、又は少なくとも５０重量％を含み得る。

酵素材料は、ピル自体に含まれ得る。いくつかの態様において、ピル及びコーティングが両方とも、酵素材料を含む。他の態様において、ピル又はコーティングのいずれかが、酵素材料を含有する。ピルが塩基性材料を含有しない態様において、酵素材料は、酢酸セルロースを脱アセチル化するために、エステラーゼを含む。ピルが塩基性材料を含む態様において、ピルは、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含み得る。エステラーゼが、酢酸セルロースを脱アセチル化し、又は酢酸セルロースの脱アセチル化を補助するために含まれ得る一方、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せは、酢酸セルロースのＤＳが１．３未満になった後、酢酸セルロースを分解するために含まれ得る。

さらなる態様において、ピルは、ピルにおけるコーティング中に塩基性材料又はエステラーゼを含有し得、次に、ピル中に異なる酵素材料を含有し得る。セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せなどの、この異なる酵素材料は、被覆されるか及びピルに含まれ得る。酵素材料用のコーティングは、ピルのコーティングのコーティングと同じか又は異なり得、本明細書において第２のコーティングと呼ばれる。

いくつかの態様において、ピルは、２０日以下で少なくとも２０％、２０日以下で少なくとも３０％、２０日以下で少なくとも４０％、２０日以下で少なくとも５０％、又は２０日以下で少なくとも６０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する。いくつかの態様において、ピルは、１０日以下で少なくとも２０％、１０日以下で少なくとも３０％、１０日以下で少なくとも４０％、１０日以下で少なくとも５０％、１０日以下で少なくとも６０％、１０日以下で少なくとも８０％、又は１０日以下で少なくとも９０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する。いくつかの態様において、ピルは、３０日以下で少なくとも２０％、３０日以下で少なくとも４０％、３０日以下で少なくとも５０％、３０日以下で少なくとも６０％、３０日以下で少なくとも７０％、又は３０日以下で少なくとも８０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する。本明細書において使用される際、脱アセチル化は、水溶液中で直接酢酸アニオンを測定する導電性検出器を用いたイオンクロマトグラフィーを用いることによって測定される。

コーティング又はセルロースエステル物品のために形成される部分
本明細書に記載されるように、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せは、コーティングとして又は塩基性材料、酵素材料、若しくはそれらの組合せから物品の一部を形成することによって、セルロースエステル物品に含まれ得る。コーティングは、セルロースエステル物品の一部又は物品全体、例えば、覆われる表面積に関して、物品の少なくとも０．１％、例えば、少なくとも０．５％、少なくとも１％、少なくとも２％、少なくとも３％、少なくとも４％、又は少なくとも５％を覆い得る。コーティングは、０．１μｍ～１ｍｍ、例えば、０．２μｍ～１ｍｍ、０．３μｍ～１ｍｍ、０．４μｍ～１ｍｍ、０．５μｍ～１ｍｍ、又はその間の任意の範囲の厚さを有し得る。コーティングは、塩基性材料を含む第１のコーティングを、酵素材料を含む第２のコーティングとともに含む、上記のピルの項に記載される材料を含有し得、ここで、第２のコーティングは、塩基性材料コーティングとセルロースエステル物品との間に配向される。

代わりに、又はコーティングに加えて、セルロースエステル物品の一部が、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せから実際に形成され得る。コーティング及びピルと同様に、この部分のサイズ、重量、及び構成は、いくつかの要因に応じて選択され得る。いくつかの態様において、セルロースエステル物品の２つ以上の部分が、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せから形成され得る。この部分は、ランダムに間隔を空けられてもよく、又は等間隔を空けられてもよい。

本開示は、以下の非限定的な例を考慮して、よりよく理解されるであろう。

実施例１
様々な触媒材料に応じて、酢酸セルロースの脱アセチル化速度を決定するために、２．５のＤＳを有する酢酸セルローストウを調製し、成形してロッドにした。ロッドは、可塑剤として８重量％のトリアセチンも含有していた。各ロッドの重量は、約０．１５グラムであった。次に、各ロッドを、約４ミリリットルの脱イオン水に入れた。以下に示される比較例試料Ａを除く全ての試料において、約５０ミリグラムの触媒材料を水に添加した。３日後及び３８日後、ｐＨを測定した。脱アセチル化のパーセンテージを、酢酸セルローストウの試料を除去し、高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）を用いることによって測定した。結果が以下に示される。

本明細書に記載されるように、天然の分解が起こるために、酢酸セルロースのアセチル部分が、ヒドロキシル部分で置換されなければならないため、脱アセチル化の速度は重要である。上記に示されるように、触媒材料を含まなかった比較例試料Ａは、３８日後に９．９３％の脱アセチル化を有していたに過ぎなかった。触媒材料としてクエン酸を含んでいた比較例試料Ｂは、意外にも、比較例試料Ａより性能が悪かった。試料１及び２は、性能が良好であり、４日目に比較例試料Ａより多い、及び３８日目にＢより多い脱アセチル化を示した。試料３及び４は、最良の性能を有し、３日目までに完全又はほぼ完全な脱アセチル化を達成した。試料３及び４についての脱アセチル化は、１００％を超える値を含むが、これらの値は、８重量％のトリアセチンの仮定によるものであったと考えられる。

実施例２
様々な材料に応じて、喫煙されたタバコフィルター中の酢酸セルロースの脱アセチル化速度を決定するために、酢酸セルローストウロッドを、それらが約０．２４グラムのフィルターロッド重量を有していたことを除いて、上記のように調製した。可塑剤及び触媒は、実施例１と同じであった。塩基性材料も、実施例１と同様であった。測定を、実施例１と同様に行った。結果が以下に示される。

上記に示される結果と同様に、塩基性材料とともにピルを含めることは、比較例試料Ｄ、Ｅ及びＦと比較して、意外且つ予想外の改善された脱アセチル化速度をもたらした。

実施例３
試料を、塩基性材料をタバコフィルター内に埋め込んだことを除いて、上記のように調製した。

実施例４
全分解を試験するために、紙を剥がした、喫煙済みのタバコを用意した。塩基性材料を、フィルターの内部に入れ、次に、生分解に供した。河川水を海水の代わりに用いたことを除いて、ＩＳＯ １９６７９（２０１６）にしたがった。結果が図１に示され、酸化カルシウム及び水酸化カルシウムが、塩基性材料が含まれなかった場合のほぼ２倍の二酸化炭素を消費したことを示す。線の傾きに基づいて、セルロースに対して消費された二酸化炭素のパーセンテージは、水酸化カルシウムについて８２．３９％であり、酸化カルシウムについて８３．１０％であり、塩基性材料が添加されない対照について４２．５５％であった。

実施例５
全分解を試験するために、紙を剥がした、喫煙済みのタバコを用意した。酵素材料を、フィルターの内部に入れ、次に、生分解に供した。２５０ｍＬのエルレンマイヤーフラスコ中の約３０ｍｇの試料を用いて７０ｇの河川水につき３０ｇの河川堆積物を含む河川水を、海水の代わりに用いたことを除いて、ＩＳＯ １９６７９（２０１６）にしたがった。発生した二酸化炭素は、３ｍＬの０．５ＮのＫＯＨ溶液によって吸収され、０．０５ＭのＨＣＬ溶液による滴定によって決定された。生分解パーセンテージは、理論上の二酸化炭素に対する発生した二酸化炭素の比率によって得られた。結果が図２に示され、試料Ｓ５～Ｓ８の生分解％が、参照（コットンリンター）及び対照（非処理のフィルター）と比較してより短い期間（日単位）でより高かったことを示す。

実施例６
試料を用意し、河川水の代わりに７０ｇの人工海水につき３０ｇの海洋堆積物を用いたことを除いて、上記のように試験した。結果が図３に示され、試料Ｓ９～Ｓ１２の生分解％が、参照（コットンリンター）及び対照（非処理のフィルター）と比較してより短い期間（日単位）でより高かったことを示す。

実施例７
試料を用意し、河川水を用いて、実施例５と同様に試験し、非処理のフィルターとともに含まれる様々な量の酵素を比較した。結果が図４に示される。示されるように、経時的（日単位）な生分解％が、非処理のフィルターに含まれる酵素の量の増加とともに増加した。

実施形態
実施形態１：セルロースエステルを含む分解性セルロースエステル物品であって、物品の少なくとも一部が、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、分解性セルロースエステル物品。

実施形態２：セルロースエステルが、酢酸セルロース、酪酸セルロース、プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、フタル酸セルロース、及びそれらの組合せを含む、実施形態１に記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態３：前記塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、セルロースエステル物品におけるコーティングとして提供される、実施形態１～２のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態４：前記塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、分解性セルロースエステル物品内のピルとして提供される、実施形態１～２のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態５：ピルが、コーティングを含む、実施形態４に記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態６：塩基性材料が、少なくとも７．４、好ましくは、少なくとも７．６のｐＨを有する、実施形態１～５のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態７：塩基性材料が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む、実施形態１～６のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態８：ピルが、塩基性材料及び酵素材料を含み、酵素材料が、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む、実施形態４～７のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態９：酵素材料が、エステラーゼを含む、実施形態４～８のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１０：ピルのコーティングが、塩基性材料を含む、実施形態５～９のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１１：ピルが、酵素材料を含み、酵素材料が、第２のコーティング材料で被覆される、実施形態５～１０のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１２：ピルが、エステラーゼ、及びセルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む酵素材料を含む、実施形態４～１１のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１３：コーティング材料が、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬの水溶性を有する、実施形態５～１２のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１４：コーティング材料が、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、又はそれらの組合せを含む、実施形態５～１３のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１５：コーティング材料が、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含む、実施形態５～１４のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１６：コーティング材料が、酢酸セルロースを含まない、実施形態５～１５のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１７：第２のコーティング材料が、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、又はそれらの組合せを含む、実施形態１１～１６のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１８：第２のコーティング材料が、オリゴ糖、単糖、及び／又はポリヒドロキシアルカノエートを含む、実施形態１１～１６のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態１９：ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも２０％、好ましくは、少なくとも３０％、より好ましくは、少なくとも６０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化する、実施形態４～１８のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。

実施形態２０：分解性タバコフィルターであって：
開繊された酢酸セルローストウを含むフィルター要素であって、酢酸セルロースが、１．３超の置換度（ＤＳ）を有する、フィルター要素と；開繊された酢酸セルローストウ中に分散されたピルと；フィルター要素を少なくとも部分的に囲むプラグラップとを含み；ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性タバコフィルター。

実施形態２１：塩基性材料の水溶性が、コーティングの水溶性より低い、実施形態２０に記載のフィルター。

実施形態２２：塩基性材料が、少なくとも７．４、好ましくは、少なくとも７．６のｐＨを有する、実施形態２０～２１のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２３：塩基性材料が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む、実施形態２０～２２のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２４：ピルが、塩基性材料及び酵素材料を含み、酵素材料が、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む、実施形態２０～２３のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２５：酵素材料が、エステラーゼを含む、実施形態２０～２４のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２６：コーティングが、０．１～１００μｍの厚さを有する、実施形態２０～２５のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２７：ピルが、その最大直径で、１～１０ｍｍのサイズを有する、実施形態２０～２６のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２８：ピルのコーティングが、塩基性材料を含む、実施形態２０～２７のいずれかに記載のフィルター。

実施形態２９：ピルが、酵素材料を含み、酵素材料が、第２のコーティング材料で被覆される、実施形態２０に記載のフィルター。

実施形態３０：ピルが、エステラーゼ、及びセルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む酵素材料を含む、実施形態２０～２９のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３１：コーティング材料が、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬの水溶性を有する、実施形態２０～３０のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３２：コーティング材料が、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、又はそれらの組合せを含む、実施形態２０～３１のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３３：コーティング材料が、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含む、実施形態２０～３２のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３４：コーティング材料が、酢酸セルロースを含まない、実施形態２０～３３のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３５：第２のコーティング材料が、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール又はそれらの組合せを含む、実施形態２９に記載のフィルター。

実施形態３６：第２のコーティング材料が、オリゴ糖、単糖、及び／又はポリヒドロキシアルカノエートを含む、実施形態２９に記載のフィルター。

実施形態３７：ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも２０％、好ましくは、少なくとも３０％、より好ましくは、少なくとも６０％だけ、開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化する、実施形態２０～３６のいずれかに記載のフィルター。

実施形態３８：分解性酢酸セルローストウであって、酢酸セルローストウが、１．３超の置換度を有し、酢酸セルローストウが、酢酸セルローストウ中に分散されたピルをさらに含み、ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性酢酸セルローストウ。

実施形態３９：分解性酢酸セルローストウを形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有する酢酸セルローストウを提供すること；
ｂ）ピルを、酢酸セルローストウ中に分散させることを含み、ピルが、塩基性材料、及び酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、酢酸セルローストウを脱アセチル化する、方法。

実施形態４０：ピルが、アセテート部分を加水分解し、酢酸セルローストウ内のグリコシド結合を切断する、実施形態３９に記載の方法。

実施形態４１：分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルを提供すること；ｂ）ピルを、セルロースエステル中に分散させることを含み、ピルが、塩基性材料、及び酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、セルロースエステルを脱アセチル化する、方法。

実施形態４２：分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルからセルロースエステル物品を形成すること；及びｂ）セルロースエステル物品の少なくとも一部上にコーティングを提供することを含み、コーティングが、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、方法。

実施形態４３：分解性セルロースエステル物品を形成するための方法であって、ａ）１．３超の置換度を有するセルロースエステルを提供すること；ｂ）塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを提供すること；及びｃ）押し出し、熱成形、ブロー成形、３Ｄ印刷、射出成形、及びそれらの組合せのうちの少なくとも１つによって、セルロースエステル物品を形成することを含む、方法。

実施形態４４：セルロースエステル及び液体カプセルを含む分解性セルロースエステル物品であって、液体カプセルが、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、分解性セルロースエステル物品。

本発明が詳細に記載されたが、本発明の趣旨及び範囲内の修正形態は、当業者に容易に明らかになるであろう。上記及び／又は添付の特許請求の範囲内で列挙される本発明の態様及び種々の実施形態の部分及び種々の特徴は、全体的又は部分的に組み合わされ得るか又は交換され得ることが理解されるべきである。種々の実施形態の上記の記載において、別の実施形態を引用するそれらの実施形態は、当業者によって認識される他の実施形態と適切に組み合わされ得る。さらに、当業者は、上記の記載が一例であるに過ぎず、本発明を限定するように意図されないことを認識する。

Claims (20)

1. セルロースエステルを含む分解性セルロースエステル物品であって、前記物品の少なくとも一部が、塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せを含む、分解性セルロースエステル物品。
2. 前記セルロースエステルが、酢酸セルロース、酪酸セルロース、プロピオン酸セルロース、三酢酸セルロース、酢酸プロピオン酸セルロース、酢酸酪酸セルロース、プロピオン酸酪酸セルロース、硝酸セルロース、硫酸セルロース、フタル酸セルロース、及びそれらの組合せを含む、請求項１に記載の分解性セルロースエステル物品。
3. 前記塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せが、液体カプセルとして、前記セルロースエステル物品におけるコーティングとして、前記分解性セルロースエステル物品内のピルとして、又は前記分解性セルロースエステル物品内のピルにおけるコーティングとして提供される、請求項１に記載の分解性セルロースエステル物品。
4. 前記塩基性材料が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の分解性セルロースエステル物品。
5. 前記ピルが、塩基性材料及び酵素材料を含み、前記酵素材料が、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む、請求項１に記載の分解性セルロースエステル物品。
6. 前記酵素材料が、エステラーゼを含む、請求項１に記載の分解性セルロースエステル物品。
7. 前記ピルのコーティングが、前記塩基性材料を含む、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
8. 前記ピルが、前記酵素材料を含み、前記酵素材料が、第２のコーティング材料で被覆される、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
9. 前記ピルが、エステラーゼ、及びセルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む酵素材料を含む、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
10. 前記コーティング材料が、２５℃で少なくとも０．０１ｇ／１００ｍＬの水溶性を有する、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
11. 前記コーティング材料が、ゼラチン、ポリエチレングリコール、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、又はそれらの組合せを含む、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
12. 前記コーティング材料が、オリゴ糖、単糖、ポリヒドロキシアルカノエート、又はそれらの組合せを含む、請求項３に記載の分解性セルロースエステル物品。
13. 前記コーティング材料が、酢酸セルロースを含まない、請求項３のいずれかに記載の分解性セルロースエステル物品。
14. 分解性タバコフィルターであって：
    開繊された酢酸セルローストウを含むフィルター要素であって、前記酢酸セルロースが、１．３超の置換度（ＤＳ）を有する、フィルター要素と；
    前記開繊された酢酸セルローストウ中に分散されたピルと；
    前記フィルター要素を少なくとも部分的に囲むプラグラップとを含み；
    前記ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、
    前記ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、前記開繊された酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性タバコフィルター。
15. 前記塩基性材料の水溶性が、前記コーティングの水溶性より低い、請求項１４に記載のフィルター。
16. 前記塩基性材料が、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のフィルター。
17. 前記ピルが、塩基性材料及び酵素材料を含み、前記酵素材料が、エステラーゼ、セルラーゼ、グルコシダーゼ、又はそれらの組合せを含む、請求項１５に記載のフィルター。
18. 前記酵素材料が、エステラーゼを含む、請求項１５に記載のフィルター。
19. 前記コーティングが、０．１～１００μｍの厚さを有する、請求項１５に記載のフィルター。
20. 分解性酢酸セルローストウであって、前記酢酸セルローストウが、１．３超の置換度を有し、前記酢酸セルローストウが、前記酢酸セルローストウ中に分散されたピルをさらに含み、前記ピルが、コーティング、及び塩基性材料、酵素材料、又はそれらの組合せのうちの少なくとも１つを含み、前記ピルが、水に曝されると、２０日以下で少なくとも１０％だけ、前記酢酸セルローストウを脱アセチル化する、分解性酢酸セルローストウ。

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